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¿Nos crees si decimos que las plantas no son los únicos organismos que realizan fotosíntesis? Suena increíble, pero es cierto, no solo las plantas son capaces de llevar a cabo un proceso fotosintético. Una salamandra, corales, algunas algas y un par de cianobacterias son los personajes de la obra hoy.
La fotosíntesis
Para empezar ¿sabes claramente que es la fotosíntesis? Esta es el medio para fabricar una sustancia y un elemento: azúcar y oxígeno. ¿Cómo? Con dos recursos de la naturaleza: agua y la luz del sol. Las plantas, algas y cianobacterias son capaces de realizar este proceso. Esto ocurre a través de una larga serie de reacciones químicas. Pero se puede resumir de la siguiente manera: El dióxido de carbono, el agua y la luz entran. La glucosa (que es un azúcar simple), el agua y el oxígeno salen. Fácil ¿no?
Pero lo explicaremos mejor. La fotosíntesis puede dividirse en dos procesos. El proceso de la «foto» se refiere a las respuestas que se generan por el contacto con la luz. La parte de la «síntesis» – que es la fabricación de azúcar- es un proceso separado llamado ciclo de Calvin. Ambos procesos tienen lugar dentro de un cloroplasto, que es una estructura elemental de una célula vegetal. Esta estructura contiene pilas de membranas llamadas membranas tilacoides. Aquí es donde comienza a reaccionar la luz.
Fotosíntesis oxigénica
Ahora, ¿cómo es eso de que no solo las plantas realizan fotosíntesis, si se necesitan cloroplastos y muchos otros elementos? Hay dos explicaciones, la primera muy científica: hay dos tipos de fotosíntesis, la oxigénica y la anoxigénica. La segunda, muy coloquial: hay organismos que no producen fotosíntesis, pero son expertos en robar lo que la produce: cloroplastos. Ya lo explicaremos.
Los organismos que realizan fotosíntesis oxigénica (que produce oxigeno) son las plantas, las cianobacterias y las algas. Con esto hay algo fabuloso, hay organismos que pueden hacer un tipo de simbiosis o “robo” de cloroplastos a ciertas algas y beneficiarse de su proceso de fotosíntesis. Esto es lo que se conoce como cleptoplastia y animales como la babosa marina Elysia diomedea y la salamandra moteada Ambystima maculatum lo saben perfectamente.
La salamandra moteada
El caso de la salamandra es sumamente excepcional: está catalogada como “el primer animal vertebrado en hacer uso de la fotosíntesis”. Hay que darle créditos a la salamandra, no es tanto que ella sea una experta en robar cloroplastos y esté buscando ser la Robin Hood de la selva, no.
Se trata más bien de que, cuando la salamandra eclosiona sus huevitos, o sea, los pone, un montón de algas llegan a vivir en ellos y ocurre algo llamado mutualismo. Este mutualismo, en palabras simples, funciona cuando dos organismos se benefician mutuamente. En este caso los huevos sirven de hogar a las algas y las algas proveen de oxigeno los huevos (esto se conoce como simbiosis mutualista). Hermoso ¿no?
La babosa marina
La Elysia cholorotica es un molusco con forma de hoja que, al parecer, es de los que no están conformes con la vida que tienen y quieren la de los demás. Para decir esto nos basamos en los pocos estudios que le han hecho a este organismo que, al igual que muchos humanos, solo quieren vivir del aire, solo que ella lo hace del sol. Sí, la Elysia cholorotica va por la vida comiendo algas que le permiten luego alimentarse de la luz del sol. El color verde característico de esta babosa marina lo obtiene precisamente de las algas que se come.
Los corales
Por otra parte, hay otros organismos como los corales, que son los dueños del negocio y, en lugar de robar cloroplastos a las algas, secuestran a las algas. Unos capos en el asunto. Entre las algas y los corales también hay simbiosis mutualista. En este caso, los colares son el refugio de las algas porque nadie más se las come, excepto el coral, que usa las algas como comida.
Fotosíntesis anoxigénica
Finalmente están los organismos que realizan fotosíntesis anoxigénica (que no produce oxigeno) que son las bacterias fotosintéticas púrpuras o rojas y las bacterias verdes, conocidas como cianobacterias.
Lo que hacen estas bacterias no está lejos de ser, igualmente, fabuloso. Al igual que las plantas, las bacterias fotosintéticas usan la energía solar para crecer sanas y fuertes, pero tienen estructuras más simples y pueden crecer incluso en laboratorios. No por sí solas, pero sí a manos de investigadores ansiosos por conocer más sobre las cianobacterias, catalogadas como las responsables de que la vida en la tierra tuviera la evolución que tiene.
Los organismos fotosintéticos y el biopolímero celulosa.
No solo los organismos mencionados se aprovechan o benefician de los organismos fotosintéticos. Los humanos también lo hacen. Los organismos fotosintéticos, como las plantas, las algas y algunas bacterias, producen cada año más de 180.000 millones de toneladas de materia orgánica. Esta proviene de la fijación del dióxido de carbono. La mitad de esta materia orgánica está conformada por macromoléculas de carbohidratos conocidos como biopolímeros de celulosa, el mismo que conforma toda la estructura interna de las células de gran cantidad de plantas.
La celulosa también es un componente importante de la madera, así como del algodón y otras fibras textiles como el lino, el cáñamo y el yute (ramio). Por esta razón, la celulosa siempre ha desempeñado un papel importante en la vida humana. Además, sus aplicaciones pueden ser incluso un hito en la comprensión de la evolución humana.
En las tumbas de los faraones egipcios se ha encontrado lencería fina y algodón crudo. Sin embargo, fue en los comienzos de las dinastías en china que pusieron a prueba las primeras formas para crear sustratos de celulosa usados para escribir e imprimir. La exploración, el comercio y la batalla han dependido durante muchos siglos de la capacidad del hombre para construir barcos de madera, hacer velas de algodón y cuerdas de cáñamo.
Hasta principios del siglo XX, la celulosa y otras biomacromoléculas extraídas de recursos renovables eran las materias primas para la producción de combustibles, productos químicos y materiales. Poco a poco fueron sustituidos por los derivados del petróleo. El agotamiento de los recursos petrolíferos, así como la actual preocupación por el calentamiento global, han motivado el cambio de la dependencia de los recursos fósiles a los recursos renovables de biomasa. Esto, tanto en lo que respecta a la producción de energía como a los productos básicos. Motivo por el cual la fotosíntesis y los organismos fotosintéticos (como las plantas) son tan importante en la vida humana y ambiental.
Fuentes
- Alonso, J. (2013). Fotosíntesis y animales.
- Archibald, J. (2014). One Plus One Equals One: Symbiosis and the evolution of complex. Reseñado por Luis Alonso en Simbiosis: Una perspectiva revolucionaria de la vida y su historia.
- Khan Academy. (s.f.). Las reacciones dependientes de la luz.
- Fundación Aquae. (2021). ¿Sabes cómo funciona la FOTOSÍNTESIS? Video de YouTube
- Main, D. (2018). Los secretos de las babosas que «roban» cloroplastos a las algas.
- Martínez, C. y López, A. (2018). La Celulosa: Fibra y Energía. Las plantas y la biomasa.
- UCC+i. (2019). ‘Cianobacterias’, las bacterias fotosintéticas que inventaron el mundo.
